题目
两个体积不等的容器,分别储有氦气和氧气,若它们的压强相同,温度相同,则下列各量中相同的是()A. 单位体积中的分子数B. 单位体积中的气体质量C. 单位体积中的分子内能D. 容器中的分子总数
两个体积不等的容器,分别储有氦气和氧气,若它们的压强相同,温度相同,则下列各量中相同的是()
A. 单位体积中的分子数
B. 单位体积中的气体质量
C. 单位体积中的分子内能
D. 容器中的分子总数
题目解答
答案
A. 单位体积中的分子数
解析
步骤 1:理想气体状态方程
理想气体状态方程为 PV = nRT,其中 P 是压强,V 是体积,n 是摩尔数,R 是理想气体常数,T 是温度。由于题目中提到压强 P 和温度 T 相同,因此可以推断出 n/V 相同,即单位体积中的摩尔数相同。
步骤 2:单位体积中的分子数
单位体积中的分子数等于单位体积中的摩尔数乘以阿伏伽德罗常数(N_A),即 n/V * N_A。由于 n/V 相同,因此单位体积中的分子数也相同。
步骤 3:单位体积中的气体质量
单位体积中的气体质量等于单位体积中的摩尔数乘以摩尔质量,即 n/V * M。由于氦气和氧气的摩尔质量不同,因此单位体积中的气体质量不同。
步骤 4:单位体积中的分子内能
单位体积中的分子内能等于单位体积中的摩尔数乘以摩尔内能,即 n/V * U。由于氦气和氧气的摩尔内能不同,因此单位体积中的分子内能不同。
步骤 5:容器中的分子总数
容器中的分子总数等于摩尔数乘以阿伏伽德罗常数,即 n * N_A。由于摩尔数 n 不同,因此容器中的分子总数不同。
理想气体状态方程为 PV = nRT,其中 P 是压强,V 是体积,n 是摩尔数,R 是理想气体常数,T 是温度。由于题目中提到压强 P 和温度 T 相同,因此可以推断出 n/V 相同,即单位体积中的摩尔数相同。
步骤 2:单位体积中的分子数
单位体积中的分子数等于单位体积中的摩尔数乘以阿伏伽德罗常数(N_A),即 n/V * N_A。由于 n/V 相同,因此单位体积中的分子数也相同。
步骤 3:单位体积中的气体质量
单位体积中的气体质量等于单位体积中的摩尔数乘以摩尔质量,即 n/V * M。由于氦气和氧气的摩尔质量不同,因此单位体积中的气体质量不同。
步骤 4:单位体积中的分子内能
单位体积中的分子内能等于单位体积中的摩尔数乘以摩尔内能,即 n/V * U。由于氦气和氧气的摩尔内能不同,因此单位体积中的分子内能不同。
步骤 5:容器中的分子总数
容器中的分子总数等于摩尔数乘以阿伏伽德罗常数,即 n * N_A。由于摩尔数 n 不同,因此容器中的分子总数不同。